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拟建建筑物地质差异较大时地基处理措施分析

2015-07-13 185 0

一、建筑物地基处理的重要性
　　由于增加了上部荷载，地基承载力和可能产生的沉降变形值是关键问题。不同土质情况各异，多数的地基，承载力都有一定的安全储备。但也有的地基使用期间的承载力可能比原修建时降低，即使原来一般可被评价为良好的地基，也可能在特定的条件下必须进行地基加固。如果由于地基的承载力不足，可能产生的变形较大时，应在进行充分分析比较的基础上，提出地基加固处理措施，进行必要的加固处理，如何评价既有建筑物的地基，特别是已产生明显裂缝和不均匀沉降的建筑物，妥善加固和处理好地基十分重要。因此，采用科学手段，认真检查.评价分析地基土的质量与状态，对保护既有建筑物，为地基处理提供可靠依据有着十分重要的意义。
　　二、地基处理的基本概述
　　地基处理有它特定的目的，处理地基差异要根据建筑目的进行，提出处理要达到的目标，提高土地的抗压能力，使其适合施工，能够实现建筑目的。地基处理的目的：提高地基土的抗剪强度；改善地基土的压缩性；改善地基土的渗透特性；改善地基土的动力特性；改善特殊土地基的不良特性。
　　地基处理方法众多，每种处理方法都有各自的使用条件、局限性和优缺点，每种处理方法的作用通常由具有多重性，加之地基土成因复杂，形制多变，具体工程对地基的要求有不尽相同，施工机械，技术力量、施工条件和环境等千差万别，这使得在选择地基处理方案时，应从实际出发，对具体的地基条件、处理要求（包括处理前后地基应达到的各项指标、处理范围、工程进度等）工程费用以及施工机械、技术力量和材料等因素尽心综合分析比较，优化、比选处理方。在选择处理方案时还应提高环保意识，注意节约能源和保护环境，尽量避免地基处理是对地面和体下水产生污染、振动和噪音对环境的不良影响等。
　　三、拟建建筑物地质差异较大时地基处理措施
　　1、密实法
　　密实法是通过振密或挤密的方法使土体密实，全部或部分消除液化、湿陷性、溶陷性，以达到提高地基承载力、减少沉降目的的地基处理方法。根据处理方法的不同，主要分强夯法、振冲法、素土或灰土挤密桩法等。夯击还能提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的不均匀沉降。采用强夯法必须注意锤重与落距、夯击点布置与间距、夯击击数与变数、夯击间隙的合理确定，以保证达到地基处理的目的。使用振冲法密实是在振冲器的高频振动和高压水流的共同作用下，使松散砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。最初利用振冲器冲切下沉并振动使砂石密实，后来发展应用于粘性土地基，利用振冲成孔把粘土冲出，置换砂砾石并振密形成碎石桩体，与原地基共同作用，提高地基的承载力和改善变形性质。因此，该法可适用于处理松散砂卵石、砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。根据土层条件不同，可达到提高地基承载力、减少地基变形量、提高地基抗液化性能、提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑稳定性。
　　2、化学法
　　化学法是通过向土体中灌入或射入、拌入化学固化材料在地基中形成增强体，以达到地基处理目的的方法。根据施工工艺的不同，可分为灌浆法、深层搅拌法、高压喷射注浆法等。
　　注浆法是用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的液注入地基的裂隙或孔隙中，经一定时间浆液与土颗粒胶结在一起，形成结构致密、强度大、防水防渗和化学稳定的增强体，与原土形成复合土体，达到加固地基、防渗堵漏的目的。注浆法适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土层，也可加固暗浜和使用托换工程中。根据流动浆液与土体的相互作用方式，一般可将注浆方法分为渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆三大类。
　　深层水泥搅拌法是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、谁稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。深层水泥搅拌法加固机理主要是水泥与软粘土混合后与土中水产生水化和分解作用，首先生成氢氧化钙和含水硅酸钙，两者均能迅速溶解于水，逐渐使土中水饱和形成胶体；同时由生成铝酸三钙，促进早凝增大强度。另一方面水泥颗粒表明重新露出，再与土中水作用形成水化物，并继续反应形成水泥土。水泥土的力学性质与水泥和外加剂的用量、种类，龄期，土的含水率，土质成分，搅拌的方法和时间等均有关系。深层水泥搅拌法适用于处理淤泥质土、粉质粘土和低强度的粘性土地基，具有设备简单、施工方便、造价低廉，物振动，无噪声，无泥浆废水污染等特点。
　　3、桩土复合地基法
　　桩土复合地基法是通过专用施工机械在被处理土中钻孔，孔中填以强度较大的材料，起到加强地基的作用，按照材料的不同，可分为水泥粉煤灰碎石桩、石灰桩等。
　　水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）是碎石、石屑、粉煤灰、掺适量水泥加水拌合，用各种成桩机制成的具有可变粘结强度的桩型通过调整水泥掺量及级配，可使桩体强度等级控制在C5～C20之间变化。CFG桩和桩间土一起，通过设置的褥垫层形成CFG桩复合地基。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。石灰桩是指用人工或机械在地基中成孔后，灌入作为固化剂的生石灰（或在生石灰中掺人适量的水硬性掺和料，如粉煤灰、火山灰等），经振密或夯压后形成的桩柱体。利用生石灰的吸水、膨胀、放热、土与生石灰的离子交换反应、凝固反应和成桩时的挤实作用等改善桩周土的物理力学性质，石灰桩和周围被改良的土体一起组成复合地基以达到地基处理的目的。石灰桩处理地基的主要机理是生石灰反应过程中需要吸收大量的水分，从而降低土体的含水量。生石灰的吸水量包括2个部分，一部分是CaO水化所需的吸水量，另一部分是生石灰的水化产物Ca（OH）：的孔隙吸水量。生石灰的反应过程翻出大量的热量，这些热量能使地基土温度提高，产生汽化脱水现象，降低地基土的含水量，从而减少土的孔隙率，增加土的密实度。生石灰的反应过程伴有体积的显著增大，挤压桩间土体，使得桩间土大的物理力学性能得到改善。
　　四、结束语
　　综合上述，地基处理方法有很多，每种方法各具有其优缺点。当拟建建筑物遇有地质条件差异较大时，必须根据具体的地质情况，严格验算地基承载力，变形能力、稳定性，选择合适的地基处理方法。对于现有的地基处理方法无法解决，或者解决的经济成本过大时，则应采用桩基等深基础形式，确保地基的安全与稳定。
　　参考文献：
　　[1]贾玉辉；；浅谈地基处理的施工方法[J]；黑龙江科技信息；2009年15期
　　[2]陆树荣，王靖，许长安；碎石桩在堤防软基处理中的应用[J]；浙江水利科技；2004年05期
　　[3]胡宇；孟洪飞；；浅谈地基在建筑施工中的重要性[J]；民营科技；2011年03期
　　[4]魏宇；；论述房屋建筑工程软地基处理[J]；民营科技；2011年03期
　　作者简介：
　　（1.杨飞，男（1986-6-），身份证号：410184198606030075，籍贯：河南新郑，学历：本科，研究方向：建筑施工、房地产
　　2. 刘志远，男（1985-4-），身份证号：410311198504176519，籍贯：河南洛阳，学历：本科，研究方向：土建施工）

解析现代建筑地基基础工程施工技术

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